欢迎来到大热汇!
发布信息
农业用具信息
当前位置:大热汇 > 农林牧副 > 农业用具
    什么是分凝提纯法 ?
    2019-01-17 信息编号:634411 收藏
分凝提纯法,顾名思义就是通过物质液相凝固时,产生的分凝现象来达到提纯目的的方
法。由于分凝现象又称为偏析现象,所以分凝提纯法也有人称为偏析提纯法或物理提纯法。
在半导体问世初期,材料提纯是一个大问题。当时,要想把材料提纯到7N以上是无法克
服的困难。直到发明了分凝提纯法后,材料提纯的问题才算迎刃而解。
分凝提纯法所依据的原理是传统精炼金属的一种方法的原理,即分凝现象。人们早已发
现,将熔化的金属进行部分凝固,那么熔融金属中的杂质含量与凝固金属中的杂质含量并不相
等,这种现象称为分凝现象。人们利用这个原理来提纯一些熔点不太高的金属,如锡、铅、锑
等,有的沿用至今,在工业上称为熔析法,也称为冶炼提纯法和物理提纯法。
这种方法在有色冶金工业中是在熔池内进行的,将熔融的金属置于熔池内,然后进行降
温,如果杂质富集在凝固相内,当局部凝固后将固相扒出;而如果杂质富集在液固相,当大部
分凝固后将液相排出。因为在这样的操作过程中很难控制固液交界面与凝固速度,两相均有夹
杂,所以只能将金属提纯到3N~4N的水平。而且这种方法不宜反复多次进行,因为每次熔析
都要排出一部分富集相,次数越多,被提纯材料的收率就变得越低。
有些杂质在液相凝固时,在两相中的含量可以相差几个数量级,这对提纯有很大的吸引
力。于是在实验室范围内开发出定向结晶的方法。如图71所示,它是将被提纯的物质在狭长
的舟内进行熔化,然后令熔体从舟的一端开始凝固 (结晶)。这样就可以克服上述熔析法的几
个缺点,使凝固速度和固液交界都可以得到控制。当整个锭条凝固,将头部和尾部切掉,剩下
的中部就是高纯度的物质。
最初的区域提纯法示意图
  • 硅熔体的结晶速率对分凝的效果有什么影响 ?
    硅熔体的结晶速率对分凝的效果有直接影响,结晶速率快,对固液界面的杂质分布不利,分凝的效果不好,容易出现结晶体的纯度不均衡,性能差异大,从而影响结晶体的质量。因此,硅熔体的结晶速率不能快,但也不能太...
    01-17
  • 什么是平衡分凝系数 ?什么是有效分凝系数 ?
    前面已经讲过分凝现象,但前面所讲的是理想状态下的。一般液相中的杂质很少,结晶速率非常缓慢,以固液交界面为界,固相与液相所含杂质浓度不等,但固相一侧所含的杂质浓度是均匀的,液相一侧所含的杂质浓度...
    01-17
  • 在硅的熔体中哪种元素最容易蒸发 ?
    在硅中各种杂质的蒸发速率常数表中可以看出,硅熔体中的杂质锑、砷、镓最容易蒸发。衡量杂质蒸发优劣的标准除了蒸发速率常数之外,还有一个杂质蒸发的时间常数。表73中的数据是在区熔炉里试验得出的...
    01-17
  • 什么是杂质的蒸发速率常数 ?
    在单位时间内,杂质从熔体单位面积上蒸发出来的原子数与熔体中杂质浓度之比,称为杂质的蒸发速率常数。表72是硅中各种杂质蒸发的速率常数。)'$表72杂质蒸发的速率常数杂质硼(B)铝(Al)镓(Ga)铟(In)蒸发常数/(cm/s)5×10-61×10-41×10-35×10-3...
    01-17
  • 什么是扩散系数 ?什么是蒸发常数 ?
    各种元素杂质的扩散速率各不相同。同一种杂质,在气体中的扩散速率最快,在固体中的扩散速率最慢,在液体中的扩散速率居中。杂质的扩散速率除了与杂质的浓度有关之外,还与温度有关,温度越高,扩散速率也越...
    01-17
  • 杂质在硅的熔体中有哪些效应 ?
    杂质在硅的熔体中有三大效应:第一是扩散效应;第二是蒸发效应;第三是分凝效应。杂质的原子、分子进入硅的熔体之后,会慢慢地向硅熔体的深处迁移,最终会扩散到硅的整个熔体内,这就是杂质的扩散效应。杂质...
    01-17